Система импульсных прерывателей

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик п>905970 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 2Я)380 (21) 2899176/24-07 с присоединением заявки Мо (23) Приоритет

Опус.ликовано 150232. Бюллетень ) 1о 6

Дата опубликования описания 15. 02. 82

Р М К,1з

Н 02 P 5/16

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий ($3) УДК 621. 316 ° 71 (088 ° 8) (72) Автор изобрете ни я

A. П- Кругликов

-.-. 1 им, В.И.Ленина

1!

1

Казахский политехнический ин ститут ( (71) Заявитель (5 4 ) СИСТЕМА ИМПУЛЬСНЫХ ПРЕРЫВАТЕЛЕЙ

Изобретение относится к электротехнике, в частности к системам импульсных прерывателей для управления электродвигателями постоянного тока.

Известна система импульсных прерывателей, выполненная на тнристорах, с узлами коммутации, содержащими конденсаторы, дроссели и вспомогательные тиристоры (1).

В этой системе при коммутации главных тиристоров путем подключения заряженного конденсатора к вспомогателыым тиристорам в силовых цепях прерывателя ток нагрузки снижается до нуля, а в элементах схемы наводятся большие величины напряжения. При питании нескольких прерывателей от одного трансформатора в некоторые моменты коммутация главных тиристоров совпадает, что также приводит к большим перенапряжениям.

Кроме этого, большие колебания амплитуды токов создают большие потери энергии в элементах прерывателя. Указанные недостатки приводят к снижению надежности работы прерывателей и ухудшению их энергетических показателей.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является система импульсных прерыватепей, содержащая подключенные к обмотке сетевого трансформатора два мостовых управляемых выпрямителя, нагруженные, например, на электродвигатель постоянного тока, и два коммутирующих узла, каждый из которых состоит из конденсатора, шунтированного последовательйо соединенными тиристором и дросселем. В этой системе используются импульсные прерыватели, однако экономичность и надежность ее по указанным причинам остается недостаточной . (2)

Целью изобретения является ïîâûшение экономичности и надежности системы импульсных прерывателей.

Цель достигается тем, что в систему импульсных прерывателей введен дополнительный мостовый выпрямитель, выполненный на тиристорах, входы которого соединены с указанной обмоткой сетевого трансформатора, при25 чем первый ко,утирую ий узел включен между выходами отрицательной полярности первого и дополнительного выпрямителей, а второй — между выхо дами положительной полярности второго и дополнительного выпрямителей.

9O59г0

5Î

На фиг.1 показана схема системы импульсных прерывателей; на фиг.2 диаграммы напряжений и эквивалентные схемы, поясняющие ее работу.

Система содержит сетевой трансформатор с первичной 1, 2 и 3 и вторичной 4, 5 и 6 обмотками, два мос.тоных управляемых выпрямителя, катодные группы которых составляют вентили 7 10, 11 и 12, а анодные — тиристоры 13, 14 и 15 и вентили 16, 17, 18. Выходы выпрямителей шунтиронаны нагрузками (электродвигателями) 19 и 20. Первый коммутирующий узел состоит из конденсаторов 21, шунтиронанного последователь— но соединенным тиристором 22 и дросселем 23. Второй коммутирующий узел состоит из конденсатора 24, шунтированного последовательно соединенными тиристором 25 и дросселем 26.

В систему введен дополнительный тиристорный выпрямитель, анодную группу которого составляют тиристоры 27, 28 и 29, а катодную — тиристоры 30, 31 и 32, причем первый коммутирующий узел включен между выходами отрицательной полярности первого и дополнительного выпрямителей (между выходами тиристорон 13, 14 и 15 и тиристоров 27, 28 и 29), а второй между выходами положительной полярности второго и дополнительного выпрямителя (между выходами груп тиристоров 10, 11, 12 и 30, 31, 32).

Фазные напряжения на обмотках 4, 5 и 6 обозначены соответственно

U 4,U5 U (Фиг.2а) . По существу система состоит из двух прерывателей, объединенных обмотками трансформатора. В одном прерывателе главные тиристоры установлены н анодной группе (тиристоры 13, 14 и 15). B другом прерывателе главные тиристоры 10,11 и 12 составляют катодную группу.

Система работает следующим образом.

Пусть до момента времени (Фиг.2а) ток в нагрузку подводйтся через тиристор 14 в анодной группе и вентиль 7 в катодной группе (Фиг.2в) °

Напряжение на нагрузке 19 определяется суммой напряжений обмоток 5 и 4. В момент t открывается тиристор 29 и схема замещения приобретааг вид приведенный на Фиг.2г. В контуре, образованном конденсатором 21, тфристором 22, обмоткой 6, обмоткой 5 и тиристором 14, к последнему прикладывается обратное напряжение.

После запирания тиристора 14 конденсатор 21 перезаряжается по цепи тиристор 22, обмотка 6 — обмотка 4 вентиль 7 — нагрузка 19. .Однако в конце перезарядки конденсатора 21 ток в обмотках 6 и 4 не прерывается> так как до его прохождения имеется цепь через вентили BTорого прерынателя и нагрузку 20.

Работа прерывателя с главными тиристорами н катодной группе рассматривается с момента t y. До этого момента ток в нагрузке 20 (фиг. 2ж) про— водили тири=тор 10 в катодной группе и вентиль в анодной группе. D момент 1 открывается тиристор 31 и образуется контур (фиг.2в): обмот— ка 4 — тиристор 10 — конденсатор 24> тиристор 31, — обмотка 5, в котором к тиристору 10 прикладывается обратное напряжение. Тиристор 10 закрывается, а конденсатор 24 перезаряжается через нагрузку 20, обмотки б и 5, нентиль 18, тиристор 31. После перезарядки конденсатора возникает пауза, но ток в обмотках б и 5 не прерывается, так как цепь его прохождения создается прерынателем с тиристорами в анодной группе. В момент 4 открываются тиристоры 25 и 11. Через тиристор 25 и дроссель 26 происходит перезаряд конденсатора 24, а тиристор 11 замыкает цепь нагрузки. Таким образом, к нагрузкам 19 и 20 подводятся напряжения импульсной формы со смещенными паузами и импульсами.

При этом н обмотках трансформатора протекает непрерывный ток, что уменьшает перенапряжение на обмотках, вентилях, тиристорах и других элементах схем, повышается надежность их работы. Уменьшение колебания напряжения в обмотках трансформатора уменьшает величину среднекнадратич— ных ToKos и соответственно уменьшаются потери энергии в трансформато— ре. Уменьшается искажение тока в трансформаторе и повышается коэффициент мощности прерывателя.

B целом система прерывателей имеет более высокую надежность и лучшие энергетические показатели.

Ъ фор лула изобретения

Система импульсных прерынателей, содержащая подключенные к обмот ке сетевого трансформатора дна мостовых управляемых выпрямителя, нагруженные, например, на электродвигатели постоянного тока, и два коммутирующих узла, каждый из которых состоит из конденсатора, шунтированного последовательно соединенными тиристором и дросселем, о т л и ч аю щ а я с я тем„ что, с целью повышения надежности и экономичности системы, н нее введен дополнительный мостовой выпрямитель, выполненный на тиристорах, входы которого соединены с указанной обмоткой сетевого трансформатора, причем первый коммутирующий узел включен между выходами отрицательной полярности первого и дополнительного выпрямителей, а нто905970

Фиг.5 рой — между выходами положительной полярности второго и дополнительного выпрямителей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Авторское свидетельство СССР

Р 306989, кл. Н 02 Р 5/16 1971.

2, Забродин Ю.С. Узлы принудительной коммутации тиристоров. М., Энергия, 1976, с. 6.

Ц 5 4 7

4 7 !

5 б ф 7

9 о 4 ! д б

Составитель В. Самохин

Редактор Л.Авраменко Техред Ж. Кастелевич Корректор А.дэятко

Заказ

394/72 Тираж 718 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 — — — — — — — -Р—

Фияиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4